(57)【要約】【課題】２つのモータを直列接続することによる、モータの軸方向のサイズ及び重量の増加を抑える。【解決手段】対応する固定子（３，５）と回転子（４，６）とを少なくとも２組含み、少なくとも２組の対応する固定子と回転子とが同一のハウジング内に取り付けられ、対応するコントローラに接続されており、回転子が同一のシャフト（１０）に取り付けられている。【選択図】図１
2019509002.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフトと、第一固定子と、第一回転子と、第二固定子と、第二回転子と、第一コントローラと、第二コントローラと、電源と、ハウジングとを含み、
前記ハウジングが中間ケースと、２つのエンドカバーとを含み、前記２つのエンドカバーが前記中間ケースの両端に取り付けられており、前記シャフトの両端が前記２つのエンドカバーにそれぞれ固定されており、
前記第一回転子及び前記第二回転子が前記シャフトに固着されており、前記第一固定子及び前記第二固定子が前記中間ケースの内側壁に固定されて、前記第一回転子及び前記第二回転子の位置にそれぞれ対応しており、
前記電源が前記第一コントローラ及び前記第二コントローラに接続されており、前記第一コントローラが前記第一固定子に電気的に接続されており、前記第二コントローラが前記第二固定子に電気的に接続されており、
前記第一コントローラ及び前記第二コントローラが前記第一固定子及び前記第二固定子における電流を制御することにより、前記第一回転子及び前記第二回転子の回転速度を制御する、
ことを特徴とする統合型モータ。
【請求項２】
２つの軸受をさらに含み、
前記２つの軸受が前記２つのエンドカバーにそれぞれ取り付けられており、前記シャフトの両端が前記２つの軸受にそれぞれ固定されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の統合型モータ。
【請求項３】
前記シャフトにシャフトショルダーがさらに設けられており、前記第一回転子及び第二回転子がそれぞれ前記シャフトの両端から前記シャフトに取り付けられて、前記シャフトショルダーの両側にそれぞれ係止されている、ことを特徴とする請求項２に記載の統合型モータ。
【請求項４】
前記シャフトが左段と右段との２段に分かれており、前記左段の直径が前記右段の直径よりも小さく、前記左段と前記右段との間に係止台が形成されており、
前記第二回転子が前記シャフトの左端から前記シャフトの右段に取り付けられており、前記第一回転子が、前記シャフトの左端から前記シャフトの左段に取り付けられて前記係止台に係止されている、
ことを特徴とする請求項２に記載の統合型モータ。
【請求項５】
前記中間ケースが一体成形されている、ことを特徴とする請求項１に記載の統合型モータ。
【請求項６】
前記中間ケースが左ケースと右ケースとを組み合わせたものであり、前記第一固定子が前記左ケースの内側壁に固定されており、前記第二固定子が前記右ケースの内側壁に固定されている、ことを特徴とする請求項１に記載の統合型モータ。
【請求項７】
出力フランジをさらに含み、前記出力フランジが前記シャフトの一端に取り付けられており、前記出力フランジが前記統合型モータの出力シャフトに接続されている、ことを特徴とする請求項３又は４に記載の統合型モータ。
【請求項８】
N個の固定子と、N個の回転子と、N個のコントローラとをさらに含み（Ｎは自然数）、
前記N個の回転子が前記シャフトに固着されており、前記N個の固定子が前記ケースに固定されて、前記N個の回転子の位置にそれぞれ対応しており、前記N個のコントローラが前記N個の固定子にそれぞれ電気的に接続されている、
ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の統合型モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気機械の技術分野に関し、特に、統合型モータに関する。
【背景技術】
【０００２】
モータは、新エネルギー自動車の中核的な駆動手段である。この場合、駆動モータに故障が生じたときには、車両全体が基本機能を失ってしまう。そこで、従来技術においては、自動車用として、２つの駆動モータを直列接続し、一方のモータが故障した場合には、他方のモータによって動作を維持することができるようにしたものがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、このような従来技術における２つのモータを直列接続するという技術案では、モータの軸方向のサイズ及び重量が大幅に増加してしまうという問題がある。
【０００４】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みて、２つのモータを直列接続することで、モータの軸方向のサイズ及び重量が大幅に増加してしまうという従来技術における問題を解決しようとする、統合型モータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明による統合型モータは、シャフトと、第一固定子と、第一回転子と、第二固定子と、第二回転子と、第一コントローラと、第二コントローラと、電源と、ハウジングとを含み、前記ハウジングが中間ケースと、２つのエンドカバーとを含み、前記２つのエンドカバーが前記中間ケースの両端に取り付けられており、前記シャフトの両端が前記エンドカバーにそれぞれ固定されており、前記第一回転子及び前記第二回転子が前記シャフトに固着されており、前記第一固定子及び前記第二固定子が前記中間ケースの内側壁に固定され、前記第一回転子及び前記第二回転子の位置にそれぞれ対応しており、前記電源が前記第一コントローラ及び前記第二コントローラに接続されており、前記第一コントローラが前記第一固定子に電気的に接続されており、前記第二コントローラが前記第二固定子に電気的に接続されており、前記第一コントローラ及び前記第二コントローラが前記第一固定子及び前記第二固定子における電流を制御することにより、前記第一回転子及び前記第二回転子の回転速度を制御するものである。
【０００６】
また、前記統合型モータは、２つの軸受をさらに含み、前記２つの軸受が前記２つのエンドカバーにそれぞれ取り付けられ、前記シャフトの両端が前記２つの軸受にそれぞれ固定されるようにしてもよい。
【０００７】
さらに、前記シャフトには、シャフトショルダーがさらに設けられており、前記第一回転子及び第二回転子がそれぞれ前記シャフトの両端から前記シャフトに取り付けられて、前記シャフトショルダーの両側にそれぞれ係止されるようにしてもよい。
【０００８】
さらにまた、前記シャフトは、左段と右段との２段に分かれており、前記左段の直径が前記右段の直径よりも小さく、前記左段と前記右段との間に係止台が形成されており、前記第二回転子が前記シャフトの左端から前記シャフトの右段に取り付けられており、前記第一回転子が前記シャフトの左端から前記シャフトの左段に取り付けられて前記係止台に係止されるようにしてもよい。
【０００９】
また、前記中間ケースが一体成形されていてもよい。
【００１０】
また、前記中間ケースが左ケースと右ケースとを組み合わせたものであり、前記第一固定子が前記左ケースの内側壁に固定されており、前記第二固定子が前記右ケースの内側壁に固定されるようにしてもよい。
【００１１】
また、前記統合型モータは、出力フランジをさらに含み、前記出力フランジが前記シャフトの一端に取り付けられており、前記出力フランジが前記統合型モータの出力シャフトに接続されるようにしてもよい。
【００１２】
また、前記統合型モータは、N個の固定子と、N個の回転子と、N個のコントローラとをさらに含み（Ｎは自然数）、前記N個の回転子が前記シャフトに固着されており、前記N個の固定子が前記ケースに固定されて、前記N個の回転子の位置にそれぞれ対応しており、前記N個のコントローラが前記N個の固定子にそれぞれ電気的に接続されていてもよい。
【００１３】
上記説明は、あくまでも本発明の技術案に対する概述であり、本発明の技術的手段がより明確に理解できるように、明細書の内容に基づいて実施することができ、また、本発明の上記及びその他の目的、特徴および利点がより明白で分かりやすくなるように、以下、本発明の具体的な実施形態を例示する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の実施形態の有益な効果は、次の通りである。本発明による統合型モータは、第一回転子及び第二回転子が同一のシャフトに取り付けられており、第一固定子及び第二固定子がハウジングの対応位置の内側壁に固定されているため、構造がコンパクトであり、軸方向のサイズ及び重量を大幅に減少させることができる。また、出力トルクを第一コントローラと第二コントローラとによって分配することが可能であり、モータの安全マージン及び信頼性が高い。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
以下の好ましい実施形態に対する詳細な説明を読むことによって、当業者にとっては、様々な他の利点及びメリットが明らかになってくる。図面は、好ましい実施形態を示すためのものにすぎず、本発明を限定するものとして理解されるべきではない。また、図面全体において、同一の部材には同一の符号を付している。
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態の統合型モータを示す断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面矢視図である。
【図３】本発明の第１実施形態の統合型モータのブロック図である。
【図４】本発明の第２実施形態の統合型モータを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照しながら、本発明の例示的な実施形態を詳細に説明する。図面には、本発明の例示的な実施形態が示されているが、本発明は、ここで述べた実施形態に限定されるものではなく、様々な形態で実施できると理解すべきである。これに対して、これらの実施形態は、本発明がよりよく理解され、本発明の範囲を当業者に完全に伝えるために提供されるものである。
【００１８】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態の統合型モータを示す断面図であり、図２は、図１のＡ−Ａ線断面矢視図である。図１及び図２に示すように、本発明の第１実施形態は、統合型モータを提供しており、該統合型モータが、シャフト１０と、第一固定子３と、第一回転子４と、第二固定子５と、第二回転子６と、第一コントローラと、第二コントローラと、電源と、ハウジングとを含み、ハウジングが中間ケース７と、２つのエンドカバー（１，９）とを含み、２つのエンドカバー（１，９）が中間ケース７の両端に取り付けられており、中間ケース７と２つのエンドカバー（１，９）とによって密閉空間が形成されている。図２に示すように、本発明の第１実施形態においては、中間ケース７の横断面が円形であるが、勿論、例えば方形などの他の形状に設定されてもよい。
【００１９】
シャフト１０の両端がエンドカバーにそれぞれ固定されており、第一回転子４及び第二回転子６がシャフト１０に固着されており、第一固定子３及び第二固定子５が中間ケース７の内側壁に固定されて、第一回転子４及び第二回転子６の位置にそれぞれ対応している。電源が第一コントローラ及び第二コントローラに接続されており、第一コントローラが第一固定子３に電気的に接続され、第二コントローラが第二固定子５に電気的に接続されており、第一コントローラ及び第二コントローラが第一固定子３及び第二固定子５における電流を制御することにより、第一回転子４及び第二回転子６の回転速度を制御する。
【００２０】
図３は、本発明の第１実施形態を示す統合型モータのブロック図である。図３に示すように、電源を入れると、第一コントローラ及び第二コントローラが動作する。ここで、第一コントローラが第一固定子３に電気的に接続され、第二コントローラが第二固定子５に電気的に接続されているため、第一コントローラ及び第二コントローラは、第一固定子３及び第二固定子５における電流を制御することにより、第一回転子４及び第二回転子６の回転速度を制御する。第一回転子４及び第二回転子６が共にシャフト１０に固着されているため、両者が共働してシャフト１０を回転駆動し、トルクを出力させる。この場合、第一回転子４と第二回転子６とによって生成されるトルクの合計は、シャフト１０の総出力トルクとなる。本発明による統合型モータが正常に動作しているとき、第一コントローラ及び第二コントローラは、第一回転子４及び第二回転子６をそれぞれ制御して、異なる回転速度を生じさせる。これにより、第一回転子４及び第二回転子６がそれぞれ異なるトルクを担うようになり、第一回転子４及び第二回転子６の性能の発揮に役立つ。
【００２１】
上記説明から分かるように、本発明による統合型モータの第一回転子４又は第一固定子３が故障した場合には、第二コントローラによって第二回転子６及び第二固定子５を制御することで動作を維持することが可能である。同様に、第二回転子６又は第二固定子５が故障した場合には、第一回転子４と第一固定子３とによって動作を維持することが可能である。これにより、本発明による統合型モータの信頼性及び安全マージンが高まる。また、第一回転子４及び第二回転子６が同一のシャフトに取り付けられ、かつ、第一固定子３及び第二固定子５と共に同一のハウジング内に取り付けられているため、本発明による統合型モータは、構造がコンパクトであり、軸方向のサイズ及び重量が大幅に減少する。本発明による統合型モータを新エネルギー自動車に適用した場合には、モータが中核的な駆動手段であるため、車両全体の信頼性を向上させるとともに、車両全体の重量を大幅に低減させることができる。
【００２２】
本発明の第１実施形態において、統合型モータが２つの軸受（２，８）をさらに含み、２つの軸受（２，８）が２つのエンドカバー（１，９）にそれぞれ取り付けられ、シャフト１０の両端がこの２つの軸受（２，８）にそれぞれ固定されており、軸受（２，８）によってシャフト１０及び第一回転子４と第二回転子６の回転が支持されている。
【００２３】
本発明の第１実施形態において、シャフト１０にシャフトショルダー１２がさらに設けられており、第一回転子４及び第二回転子６がそれぞれシャフト１０の両端からシャフト１０に取り付けられて、シャフトショルダー１２の両側にそれぞれ係止されている。シャフト１０にシャフトショルダー１２を設けることにより、第一回転子４と第二回転子６とを仕切ることが容易になる。また、シャフト１０の両端から第一回転子４及び第二回転子６をそれぞれ取り付けられるので、操作がより便利になる。
【００２４】
本発明の第１実施形態においては、中間ケース７が一体成形されている。中間ケース７は、左ケースと右ケースとを組み合わせたものであってもよい。この場合、第一固定子３及び第二固定子５を取り付ける時に、操作がより便利になる。即ち、第一固定子３が左ケースの内側壁に固定され、第二固定子５が右ケースの内側壁に固定される。
【００２５】
本発明の第１実施形態において、統合型モータは出力フランジ１１をさらに含み、出力フランジ１１がシャフト１０の一端に取り付けられており、出力フランジ１１が統合型モータの出力シャフトに接続されている。
【００２６】
本発明の第１実施形態において、統合型モータは、N個の固定子と、N個の回転子と、N個のコントローラとをさらに含み、N個の回転子がシャフト１０に固着されており、N個の固定子が、中間ケース７に固定されて、N個の回転子の位置にそれぞれ対応しており、N個のコントローラが、Ｎ個の固定子にそれぞれ電気的に接続されている。この場合、Nは自然数である。対応する固定子と回転子との組み合わせである一組又は複数組が故障した場合にも、残りの固定子と回転子とによって動作を維持することができ、統合型モータの安全マージン及び信頼性をさらに向上することができる。
【００２７】
（第２実施形態）
図４は、本発明の第２実施形態の統合型モータを示す断面図である。第２実施形態は、第１実施形態と比べると、シャフト１０′が左段１３と右段１４との２段に分かれており、左段１３の直径が右段１４の直径よりも小さく、左段１３と右段１４との間に係止台１５が形成されており、第二回転子６がシャフト１０′の左端からシャフト１０′の右段１４に取り付けられ、第一回転子４がシャフト１０′の左端からシャフト１０′の左段１３に取り付けられて係止台１５に係止されている、という点で相違する。第２実施形態のその他の構造は、第１実施形態に類似しているため、ここでは繰り返して説明しない。
【００２８】
本発明の有益な効果は、次の通りである。本発明による統合型モータは、第一回転子及び第二回転子が同一のシャフトに取り付けられており、第一固定子及び第二固定子がハウジングの対応位置の内側壁に固定されているため、構造がコンパクトであり、軸方向のサイズ及び重量を大幅に減少することができる。また、出力トルクは、第一コントローラと第二コントローラとによって分配することが可能であり、モータの安全マージン及び信頼性が高い。
【００２９】
上記したのは、あくまでも本発明の好ましい実施形態であり、本発明の保護範囲を限定するものではない。本発明の精神及び原則内になされたいかなる修正、均等的置換、改善等、いずれも本発明の保護範囲内に含まれるものとする。
【符号の説明】
【００３０】
１，９…エンドカバー
２，８…軸受
３…第一固定子
４…第一回転子
５…第二固定子
６…第二回転子
７…中間ケース
１０，１０′…シャフト
１１…出力フランジ
１２…シャフトショルダー
１３…左段
１４…右段
１５…係止台
【図１】
2019509002.tif 000003
【図２】
2019509002.tif 000004
【図３】
2019509002.tif 000005
【図４】
2019509002.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成30年8月13日(2018.8.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフトと、第一固定子と、第一回転子と、第二固定子と、第二回転子と、第一コントローラと、第二コントローラと、電源と、ハウジングとを含み、
前記ハウジングが中間ケースと、２つのエンドカバーとを含み、前記２つのエンドカバーが前記中間ケースの両端に取り付けられており、前記シャフトの両端が前記２つのエンドカバーにそれぞれ固定されており、
前記第一回転子及び前記第二回転子が前記シャフトに固着されており、前記第一固定子及び前記第二固定子が前記中間ケースの内側壁に固定されて、前記第一回転子及び前記第二回転子の位置にそれぞれ対応しており、
前記電源が前記第一コントローラ及び前記第二コントローラに接続されており、前記第一コントローラが前記第一固定子に電気的に接続されており、前記第二コントローラが前記第二固定子に電気的に接続されており、
前記第一コントローラ及び前記第二コントローラが前記第一固定子及び前記第二固定子における電流を制御することにより、前記第一回転子及び前記第二回転子の回転速度を制御する、
ことを特徴とする統合型モータ。
【請求項２】
２つの軸受をさらに含み、
前記２つの軸受が前記２つのエンドカバーにそれぞれ取り付けられており、前記シャフトの両端が前記２つの軸受にそれぞれ固定されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の統合型モータ。
【請求項３】
前記シャフトにシャフトショルダーがさらに設けられており、前記第一回転子及び第二回転子がそれぞれ前記シャフトの両端から前記シャフトに取り付けられて、前記シャフトショルダーの両側にそれぞれ係止されている、ことを特徴とする請求項２に記載の統合型モータ。
【請求項４】
前記シャフトが左段と右段との２段に分かれており、前記左段の直径が前記右段の直径よりも小さく、前記左段と前記右段との間に係止台が形成されており、
前記第二回転子が前記シャフトの左端から前記シャフトの右段に取り付けられており、前記第一回転子が、前記シャフトの左端から前記シャフトの左段に取り付けられて前記係止台に係止されている、
ことを特徴とする請求項２に記載の統合型モータ。
【請求項５】
前記中間ケースが一体成形されている、ことを特徴とする請求項１に記載の統合型モータ。
【請求項６】
前記中間ケースが左ケースと右ケースとを組み合わせたものであり、前記第一固定子が前記左ケースの内側壁に固定されており、前記第二固定子が前記右ケースの内側壁に固定されている、ことを特徴とする請求項１に記載の統合型モータ。
【請求項７】
出力フランジをさらに含み、前記出力フランジが前記シャフトの一端に取り付けられており、前記出力フランジが前記統合型モータの出力シャフトに接続されている、ことを特徴とする請求項３に記載の統合型モータ。
【請求項８】
N個の固定子と、N個の回転子と、N個のコントローラとをさらに含み（Ｎは自然数）、
前記N個の回転子が前記シャフトに固着されており、前記N個の固定子が前記ケースに固定されて、前記N個の回転子の位置にそれぞれ対応しており、前記N個のコントローラが前記N個の固定子にそれぞれ電気的に接続されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の統合型モータ。
【請求項９】
出力フランジをさらに含み、前記出力フランジが前記シャフトの一端に取り付けられており、前記出力フランジが前記統合型モータの出力シャフトに接続されている、ことを特徴とする請求項４に記載の統合型モータ。
【国際調査報告】
2019509002.tif 000007
2019509002.tif 000008
2019509002.tif 000009
2019509002.tif 000010
2019509002.tif 000011
2019509002.tif 000012